Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы со сдвиговыми колебаниями по толщине

Равенство (3.83) представляет собой частотное уравнение частично металлизированной прямоугольной пьезоэлектрической пластины, испытывающей сдвиговые по толщине, крутильные по толщине и изгибные связанные колебания. Из приведенного уравнения можно вычислить частотный спектр указанных колебаний пластины. В работах [48, 49] частотное уравнение было использовано для определения влияния электродов на частотный спектр кварцевых резонаторов >17 среза. С помощью аналогичного уравнения частот и приведенных выше выражений было рассчитано механическое смещение в отдельных точках пластины и таким образом определен вид колебаний [40]. [c.85]

Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы со сдвиговыми колебаниями по толщине [c.193]

Точность настройки резонансной частоты пьезоэлектрических кварцевых резонаторов с частотой >10 кГи находится в пределах (1—5)-10 . В некоторых странах вместо точности настройки частоты указывают допуск на диапазон рабочих температур, причем допуск на частоту привязан к некоторому стандартному диапазону температур. Наименьший допуск на резонансную частоту имеют кварцевые резонаторы с частотой в диапазоне 7 — 20 МГц, работающие на основной гармонике сдвиговых колебаний по толщине, которые помещены в металлический корпус, герметизированный методом холодной сварки. В каталогах некоторых изготовителей для диапазона температур от -55 °С до +105 °С предлагаются пьезоэлектрические резонаторы с допуском на частоту 5-10 . Для низких частот (90 — 250 кГц) допуск на частоту кварцевых резонаторов составляет 20-10" в диапазоне температур от -40 °С до -1-70 °С. [c.519]

Чтобы математически описать влияние тока возбуждения на резонансную частоту, необходимо ввести нелинейную характеристику импеданса пьезоэлектрического резонатора, которая является причиной возникновения взаимных модуляций, характеризуемых током /д. Выражение для этого тока в кварцевом резонаторе ЛГ-среза со сдвиговыми колебаниями по толщине при наличии двух сигналов частотой оя и Ш2 и напряжением их и и2 было получено в работе [10]. Оно представляет собой сложную функцию, зависящую от свойств резонатора, частоты сигналов и нх разности. [c.162]

В процессе совершенствования пьезоэлектрических резонаторов было найдено несколько ориентаций, при которых кварцевые пластины со сдвиговыми колебаниями по толщине имеют нулевое значение ТКЧ. Резонаторам с указанными ориентациями были присвоены символы АТ, ВТ, РТ, 1Т и 5С Резонаторы АТ и ВТ в отличие от остальных имеют моноклинную симметрию и по этой причине в отношении проектирования и особенно технологии изготовления являются более выгодными. Остальные типы резонаторов обладают специфическими свойствами, благодаря которым (несмотря на более трудоемкий процесс вырезания из кристалла пластины с требуемой ориентацией) находят применение в особых случаях. [c.193]

Сосредоточение энергии в центре пластины с закрепленными краями можно получить у резонаторов, имеющих плоско- или двояковыпуклую форму. Теоретический расчет параметров таких резонаторов отличается сложностью, приближенное решение было получено в работах [121 — 123].. Требования миниатюризации привели к созданию резонаторов в форме узкой полоски, ориентацию которой выбирают таким образом, чтобы сдвиговые колебания по толщине возбуждались в плоскости, определяемой толщиной и шириной бруска (рис. 5.25). При этом электроды покрывают лишь среднюю часть полоски. Резонаторы такого типа изготовляют из различных пьезоэлектрических кристаллов , а также пьезокерамики. Теоретическое решение кварцевых резонаторов этого типа предложено в работах [80, 124]. [c.195]

Влияние упругого напряжения на резонансную частоту пьезоэлектрических резонаторов впервые экспериментально обнаружили Баллато и Бехманн [89, 90]. Работы были выполнены на кварцевых резонаторах АТ со сдвиговыми колебаниями по толщине. Была установлена зависимость относительного изменения частоты от направления действующей силы, причем наибольшее изменение наблюдалось в направлении оси X. [c.158]

Влияние давления на упругие свойства, а значит, и на резонансную частоту пьезоэлектрических резонаторов называют пьезоупругим эффектом. Теорией нелинейного пьезоупругого эффекта и выводом соответствующих дифференциальных уравнений занимались авторы работ [91, 92]. Они разрабатывали теорию применительно к кварцевым резонаторам со сдвиговыми колебаниями по толщине. Для относительного изменения резонансной частоты круглой пластины, ориентированной в прямоугольной системе координат так, как показано на рис. 4.21, было получено выражение [c.158]

С целью использования температурной зависимости резонансной частоты пьезоэлектрических резонаторов для измерения и контроля температуры предпринимались попытки найти такие типы ориентации кварцевых резонаторов со сдвиговыми колебаниями по толщине, которые в широком диапазоне температур обеспечивали бы более сильную (и при этом линейную) зависимость резонансной частоты резонатора от температуры. Этим условиям до определенной степени удовлетворяют резонаторы со сдвиговыми колебаниями по толщине и ориентацией YX (резонаторы Усреза). Их ТКЧ является величиной почти постоянной, достигая значения На основе подробного анализа, в соответствии с работой [75], Хэммонд, Адамс и Шмидт [136] нашли новый тип резонатора со сдвиговыми колебаниями по толщине, для которого в весьма широком диапазоне температур члены второго и третьего порядков температурного коэффициента равны нулю = 0). При этом имеет место линейная зависимость резонансной частоты от температуры. Такой резонатор обозначили символом L , он имеет ориентацию YXbl/S° 26 /13°, и его ТКЧ равен 4,79-10" к Резонаторы С-среза, как правило, работают иа третьей гармонике, и их резонансная частота выбрана таким образом, чтобы ее температурное изменение соответствовало величине 1000 Пл-К". [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...